CT图像纹理分析在肝脏局灶性病变良恶性鉴别中的应用价值

来源 :汕头大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:songzilang
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目的:探讨基于CT平扫及三期增强图像纹理分析技术在肝脏局灶性病变良恶性鉴别诊断中的价值。
  方法:回顾性分析我院经病理证实或临床动态随访诊断的130例肝脏局灶性病变(共153个病灶)患者的病例资料。所有患者均有完整CT图像,包括平扫期、动脉期、门脉期及延迟期。根据诊断,分为良恶性两组,良性组67例(80个病灶),恶性组63例(73个病灶)。(1)用MaZda软件沿病灶边缘勾画ROI,自动提取包括灰度共生矩阵、灰度直方图、游程长度矩阵、绝对梯度模型、自回归模型及小波分析六类共279个纹理参数,采用Fisher、POE+ACC、MI及三者联合(MPF)的方法自动筛选出最佳纹理参数。然后用MaZda内部的B11软件进行纹理特征判别分析,用错误判别率评估诊断效能。判别方法包括RDA、LDA、PCA及NDA。(2)增强图像用Fisher、POE+ACC、MI筛选出的纹理参数,用SPSS22软件对两组数据进行差异性分析。符合正态分布者用独立样本t检验,不符合正态分布的用Mann-Whitneyu检验,以P<0.05为有显著性差异。对有显著性差异的参数,用逻辑回归的前进法进一步筛选纹理特征。最终筛选出纳入分析的纹理特征通过二元逻辑回归建立不同组合,通过频率变量用MedCalc软件绘制ROC曲线得到AUC、灵敏度、特异度及P值。用MedCalc软件比较不同纹理特征组合的ROC曲线差异性,以P<0.05为有显著性差异。
  结果:(1)平扫及三期增强扫描图像,增强扫描对肝脏局灶性病变的良恶性鉴别的诊断效能较高,动脉期、门脉期及延迟期错误判别率范围分别为15.69%-44.44%、3.27%-43.79%、11.11%-38.56%,低于平扫期17.65%-52.94%。不同期相与不同纹理筛选方法组合时,四种纹理参数判别分析方法中,NDA的错误判别率最低,为3.27%。(2)纹理特征筛选:经过筛选,最终纳入ROC曲线分析的纹理参数来自灰度直方图、共生矩阵、小波分析和自回归模型。包括Fisher法中动脉期的偏度、S(5,-5)逆差距,门脉期的S(1,0)熵差、方差,延迟期的S(1,1)熵差;POE+ACC法中动脉期的S(3,3)差分方差、S(1,0)熵和,门脉期的小波能量LH_s-2、参数θ1,延迟期的S(1,0)差分方差、参数θ3;MI法中动脉期的偏度、S(1,0)熵和、S(0,2)熵和、S(1,1)熵差,门脉期的S(1,0)和方差、偏度、方差,延迟期的方差、S(1,0)熵差。(3)不同期相纹理参数组合的诊断效能及其比较:单期纹理参数联合和三期纹理参数联合诊断效能均在良好或较高范围,且三期参数联合的诊断效能均高于单期纹理参数联合。①基于Fisher筛选的纹理参数,动脉期、门脉期及延迟期单期参数联合ROC曲线的AUC均低于三期联合的诊断效能分别为0.769、0.807、0.805,低于三期联合的AUC值0.891。②基于POE+ACC筛选出的纹理参数,动脉期、门脉期及延迟期单期参数联合ROC曲线的AUC分别为0.733、0.831、0.817,低于三期联合的AUC值0.879。③基于MI筛选出的纹理参数,动脉期、门脉期及延迟期单期参数联合ROC曲线的AUC分别为0.817、0.876、0.823,低于三期联合的AUC值0.929。P值均<0.001。④基于Fisher、POE+ACC、MI筛选的参数,单期参数联合与三期参数联合AUC有显著性差异,P值均<0.05。
  结论:(1)基于增强三期图像的MaZda纹理分析技术对肝脏局灶性病变的良恶性鉴别有较好的诊断效能,平扫图像的鉴别诊断效能欠佳。(2)推荐最佳的纹理判别分析方法为NDA。(3)增强三期图像的纹理参数联合来鉴别肝脏局灶性病变良恶性是可行的,基于同一纹理筛选方法,三期增强图像纹理参数联合诊断效能较单一扫描期诊断效能高。
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